电动机外壳有{pinyin：yǒu}几块磁铁

电机通电产生旋转磁场，转子转动，可电机铁壳上为什么没有磁铁一样的磁性能吸引金属？转子和定子之间是一个闭合磁路，加上外壳和铁芯是软磁材料，不会有剩磁，所以外壳不会体现磁力现象。小电动机里,外壳上的两块磁

电机通电产生旋转磁场，转子转动，可电机铁壳上为什么没有磁铁一样的磁性能吸引金属？

小电动机里,外壳上的两块磁铁磁极相同还是相反才能让转子转动？

一块磁铁，不断对外做功，它的磁性会越来越弱吗？

▲这是（读：shì）磁场，不是电磁场，也不是电场。其对应的磁力或磁场力，是一【pinyin：yī】种独特的力。要追究磁的本质，还涉及“统一场论”的战略思考。以下分享笔者的探讨，仅供参考。

磁(性)的本质，究竟是什么？

基底【练：dǐ】方程：±e 2Ek=±γ 2Eγ(=2hf₀)...(1)

●强力，是基底性的强磁力，是亚原子以光速自旋导致南北极《繁体：極》负压差而激发(繁：發)的真空场引力。

无论什么力，归根结底，都是强磁力的叠加效应[繁体：應]——这就是磁的本质。

强力与亚原子的惯性质（繁体：質）量、引力质量、引力势能、基[练：jī]本电荷等固有参量(练：liàng)相对应：

澳门金沙电子强力↹电子质量↹电子势能↹电子电[diàn]荷。

质子强力↹质《繁：質》子质量↹质子势能↹质子电荷。

电[拼音：diàn]子的固有强力：

F₀=m₀c²/r₀(=2.91×10⁻³N)...(2)

电子的（拼音：de）固有势能：

Ep₀=m₀c²=2hf₀(=0.511MeV)...(3)

质子的{de}固有强力：

F*=m*c²/r*=(m*/m₀)F₀(=5.34N)...(4)

质子的固有【yǒu】势能：

Ep*=m*c²=(m*/m₀)2hf₀(=938MeV)...(5)

电子半【读：bàn】径r₀=2.82fm，质子半径r*=0.015fm，质子电子质量比m*/m₀=1836。电子强力场的固有频率{lǜ}f₀=m₀c²/2h=6.2×10¹⁹Hz。

●弱力，是中子内的电《繁：電》子(e)与质子(p)的叠加力。

核内电子轨道半径小，电子抗简并压大{练：dà}，电子欲逃倾向强烈，这种电磁斥力也叫《读：jiào》弱力。

▲中子的夸克环(udd)，相当于[繁体：於]高能负电子，通常的科普图片没有给出质子。夸克环以约0.07c≈10αc绕质子旋转，轨道半径约1费米。弱力(核内电磁力)的[读：de]统一场方程：

F₁=ke²/r₁²=ξ₁(m* m₀)c²/r₁...(6)

核内电子的动能由弱力提供，并激发（繁：發）电磁波。

核内电子动能的统(繁体：統)一场方程：

Ek₁=½m₀v₁²=ke²/r₁=ξ₁2hf₀...(7)

中子半径r₁≈1.5fm，可由质子与【pinyin：yǔ】电子的角动量矩守恒来估算，其W±与Z⁰介子可看出场量[读：liàng]子。

弱力场效应系《繁体：係》数：ξ₁=ke²/2hf₀r₁=0.187‰。即，弱力【pinyin：lì】大约为强力的万分之2。

开云体育●电磁力，是核内电子与核外电子的叠(繁：疊)加力。

电磁力，是核外电子(e)与核电荷(Ze)两强qiáng 力之间因同斥异吸效应而弱化的叠加力（读：lì）。

电磁力的de 统一场方程：

F₂=ke²/r₂²=ξ₂(m* m₀)c²/r₂...(8)

电磁力之电[繁体：電]势《繁：勢》能(eU)提供的核外电子动能，并激发电磁波，与弱力激发的de 电磁波一起构成原子光谱的超精细结构。

核外电（读：diàn）子动能的统一场方程：

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核外电子基态{pinyin：tài}主控速度（读：dù）为：αc=2.2×10⁶m/s，其平均动dòng 能：Ek₂=2.2×10⁻¹⁸J，由此估算：

①基态电子轨道半径（繁：徑）：r₂=ke²/Ek₂ ，代入后有：r₂=1.05×10⁻¹⁰m，接【练：jiē】近经典原子半径（繁：徑）；

②电子与质子电势差【pinyin：chà】：U=Ek₂/e=13.75伏特；

③电磁力场效应（繁体：應）系数：ξ₂=Ek₂/2hf₀=0.03‰，即电磁力约为强力的[pinyin：de]10万分之《练：zhī》3。

世界杯●磁力，是类铁原子晶胞有序排列【拼音：liè】的叠加力。

磁势能的统一场方(练：fāng)程：

Ep₃=½μB²V=½εE²V≈½m₀v²=ξ₃2hf₀...(10)

磁场力的统一场[繁：場]方程：

F₃=Ep₃/r₃=ξ₃m*c²/r₃...(11)

注意1：原子的内空间（繁：間）是真空场，其电容率ε=ε₀=10⁻⁹/36π，磁导（读：dǎo）率（lǜ）μ=μ₀=4π×10⁻⁷。其体积：V=4.2r₂³=1.05×10⁻³⁰m³。

注意2：参与电磁感应的【de】质子磁力，因远大于电子磁力，故（读：gù）磁场力≈电磁力。由(读：yóu)此可估算：

①氢原子磁感强度：B=√(2Ek₂/μ₀V)，即：B=1.87×10⁹T，比{pinyin：bǐ}较，地球磁场强度不bù 到1T。

②氢原子电《繁：電》场强度：E=√(2Ek₂/ε₀V)，即：E=7×10¹¹V/m，而电势差U=13.75V。

注意3：磁场力是特定《练：dìng》材料与天体场效应的叠加力《读：lì》，取决于自旋角动量，而与轨道角动量无关，但可以通过磁场对电荷或（练：huò）电流作用的洛伦兹力(Bev)或安培力(BIL)间接计算出来。

但是，不管怎么说，磁场与电磁场是截然rán 不同的两个范畴《繁：疇》。故在基本力的分类中，宁可没有弱{pinyin：ruò}力(核内电磁力)，也不能没有磁力。

●万有yǒu 引力，是实体亚原子同斥异吸的叠加力。

万有引力的统一{读：yī}场方程：

F=GMm/r₄²=ξ₄(M m)c²/r₄...(12)

引力势能的统一[练：yī]场方程：

Ep₄=GMm/R=ξ₄2hf₀(M m)/m₀...(13)

引【练：yǐn】力的场chǎng 效应系数：ξ₄=GMm/r₄(M m)c²。对（繁：對）于大质量天体而言，ξ₄≈Gm/r₄c²。

就地球而言r₄=6.4×10⁷米，若离【繁体：離】地r≈r₄，令(读：lìng)试验质量m=1kg，则地球qiú 引力的场效应系数：ξ₄=G/r₄c²=1.16×10⁻³⁶。

可见，引力场效应系数（繁体：數）(ξ₄)，与场半径(r₄)成反【pinyin：fǎn】比，与试验质量(m)成正比。

势能、位能与动能的区别与联系

显[繁体：顯]然，重力加速度(g)，与场半bàn 径(R)成反比【pinyin：bǐ】，是一个变量。若R>R₀或离地心高度h>h₀，则引力势能Ep

但我们已规定，Ep₀=0，离（繁体：離）地越高，高位差△R越大，势能增量《拼音：liàng》△Ep就越大。这只是为了与“水向低处流”的直感协调起（qǐ）来。

此时我们把Ep₀称作地球的本体势能或固有势能，把△Ep=Ep作为位能。前者与[繁体：與]万有[练：yǒu]引力定律一致起来，后者与工程技术一致起来。

严格讲，位能必须通过外力做功才能实现。例如，高原冰山的水位能，是因为日rì 光照射的水循环运动造成的，本质上属于水分子动能转化为水【拼音：shuǐ】分子位能。这与水分子本体的固有势能是两个概念niàn 。

电势能是因《练：yīn》为发电或充电造《拼音：zào》成的，是电子加剧运动偏离《繁体：離》核电荷或抗简并压导致的电极电位差，本质上属于电子动能转化为电子位能。

磁性材料，能否自动对外做功？

第一类是{pinyin：shì}永磁材料，如磁铁矿、钕铁硼合金、电机转子、扬声器磁体，它们是原子澳门巴黎人或分子晶体的磁畴(假想的磁子)有相对有序排列，导致同斥异吸弱化效应被减少所固有的显著磁性。

永磁材料，经常用来作为发电机能量转换的重要配件，但不是利用磁场势能，更没有现成的位【拼音：wèi】能。势能属于材料的维持自身【练：shēn】稳定存在的内能，没有剩余可被(读：bèi)利用。

第二类是暂磁材《读：cái》料，如依赖电磁感应的电磁铁、添加磁粉的磁卡、摩擦磁铁的[练：de]螺丝刀头。此类磁性（拼音：xìng）材料，会因为失去电力供应、磁粉脱落或风化，而突然或渐渐失去磁性。

显然，即使暂磁材料可以对外做功，其功率因数也会渐(繁体：漸)渐失去，但不是失去磁体能量问题（繁体：題），而是失去磁体质量(liàng)。电磁铁属于外加能量而不在此列。

有人会问核辐射能源，是势能还是位能。笔者认为，放射性材料能源可以被直接利用，是因为类似于电池与被压缩弹(拼音：dàn)簧，是动能转化为位能的（练：de）历史遗存，不是材料固(拼音：gù)有的势能。

铁磁场是否做功，就好比地dì 磁场是否做功。我们知道，地球有强大的引力。

现在（拼音：zài），地面上有一个大转轮，外缘均{jūn}匀分布了若干重物，逆时针旋转，分四个象限：第一象限=右上部，第二象限=左上部，第三象限=左下部，第四象限=右下部。

现在做逆时针旋转(繁：轉)，首{pinyin：shǒu}先你得克服自重爬到高处获得位能，这是外力做功。然后开始向下转动，是地球势《繁：勢》能做功到达第三象限末端。

此时有一个惯性势能，你可以在第四象限转到一个高度，但不可【练：kě】能回到出发点（繁体：點），因为至少有轴承磨损做功，消耗一部分的惯性[拼音：xìng]势能。

然后你在第四与第三象限，来回做阻尼[练：ní]式转动，转动幅【pinyin：fú】度越来越小，最终趋于静止不动。

现在再来说说瑟[读：sè]尔效应发动机(SEG)。SEG是利用几个环绕分布的若干钕[繁体：釹]铁硼线圈，需要(读：yào)一个大约2千瓦的励磁发电机提供能源。

有永动机发明人声称，该发动机只是帮助启动，以后就可以撤销。其实，这是不可能的，所有的机械设备，都有传动机构，都不可避免的要消耗摩擦力。

结语

磁能或磁场能，虽然可以能量转换的（读：de）电子动能来做替代性[练：xìng]的参量测算，但依然是固有势[繁体：勢]能。

势能总量永恒不（bù）变，磁势能与强力势能一样，没有多余能量可供利用。更谈不上（shàng）对外做功。

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